依替膦酸螯合劑清除根管內牙本質玷污層的研究

鄭乾坤 張權 馬會青 付穎 古亦夫

根管沖洗液不僅可以有效殺滅管內致病菌，同時也能去除根管內的殘留有機物及由根管預備時產生的牙本質碎屑形成的玷污層。由于玷污層堵塞在牙本質小管口，阻止了根管消毒藥物有效的滲透進入牙本質小管中，影響了根管治療過程中對根管內的滅菌和清潔[1-2]。有效的去除玷污層同樣能夠增強根充材料的邊緣封閉能力以及后期纖維樁修復粘接的能力[3-4]。

本實驗在離體牙上觀察不同濃度依替膦酸螯合劑根管內玷污層去除情況，旨在為臨床提供一種新型理想型根管沖洗液提供實驗數據。

1 材料與方法

1.1 樣本采集及制作

收集錦州醫科大學附屬二院因牙周病或正畸拔除的50 顆牙體完整，牙根較直，無齲壞，無裂紋，無根管治療史，根尖孔發育完好的成人單根管牙。超聲潔牙機去除牙體表面結石和殘余組織，截冠，保留13 mm長的牙根，拔除牙髓，15#K銼疏通根管。用光固化復合樹脂封堵根尖，光照后將離體牙放入5.25% 次氯酸鈉溶液中浸泡備用。本研究獲得錦州醫科大學附屬第二醫院倫理委員會審核批準。

1.2 材料與儀器

標準糞腸球菌菌株ATCC29212(錦州醫科大學免疫與病原生物學教研室提供)；LB培養基(北京鼎國昌盛生物技術有限公司)；隔水式恒溫培養箱(上海精宏實驗設備有限公司)；TM3000型掃描電鏡(日立公司，日本)；機用鎳鈦ProTaper(登士柏公司,美國)；熒光顯微鏡BX53(奧林巴斯公司,日本)；17%EDTA液、18%依替膦酸水溶液、5.25%次氯酸鈉液和1%次氯酸鈉液(錦州醫科大學實驗室配制)。

1.3 實驗牙分組及制備

將離體牙隨機分成5 組(n=10)并編號，分別采用濃度5.25%次氯酸鈉單獨沖洗(A組)、濃度5.25%次氯酸鈉+濃度18%依替膦酸聯合沖洗(B組)、濃度1%次氯酸鈉+濃度18%依替膦酸聯合沖洗(C組)、濃度1%次氯酸鈉+濃度17%EDTA聯合沖洗(D組)以及濃度0.9%生理鹽水單獨沖洗(E組)。扣除根尖1 mm，按照12 mm工作長度進行根管預備。使用機用鎳鈦ProTaper系統，依次從S1#至F3#預備根管。每用一次銼后，按照5 ml/min速度沖洗根管。單獨沖洗組每次抽取5 ml沖洗液沖洗根管，聯合沖洗組每次各抽取5 ml，共10 ml沖洗液沖洗根管。共沖洗5 次，單獨沖洗組總用時5 min/樣本，聯合沖洗組總用時10 min/樣本。沖洗時注射器針頭盡可能進入根管根尖1/3處，反復提拉沖洗根管，最后各離體牙樣本均用濃度0.9%生理鹽水10 ml充分沖洗。為減少誤差，所有離體牙的根管預備均由同一位醫師進行操作。

1.4 掃描電鏡觀察

使用慢速金剛砂片在流動水冷卻下，將預備好的樣本沿牙體長軸頰舌向預備凹槽，槽深約1 mm，用骨鑿沿預備的凹槽將樣本一分為二劈開后，用10%甲醛固定，梯度濃度乙醇脫水、干燥，粘接于操作臺上，噴金后掃描電鏡觀察。為更加全面客觀的反應結果，以排除檢查者的偏倚，邀請2 名非本實驗參與人員在掃描電鏡下觀察樣本，將每個樣本分成上1/3、中1/3、尖1/3 3 個部分，觀察各部分殘存碎屑、玷污層去除情況及牙本質小管口開放程度并拍攝照片，觀察評分并取平均值作為該樣本計分。

1.5 評分標準

參考Hülsmann[5]的玷污層評價標準對殘留在根管表面或牙本質小管表面的玷污層制定相應的分值：1 級(1 分)：殘屑量極少，玷污層完全去除，牙本質小管口開放。2 級(2 分)：殘屑量少許，玷污層極少<25%，牙本質小管口開放。3 級(3 分)：殘屑量較多，玷污層部分去除25%～50%，可見大部分牙本質小管口。4 級(4 分)：殘屑量較多，玷污層大量存在50%～75%，牙本質小管口極少。5 級(5 分)：大量典型玷污層75%～100% ，牙本質小管口完全消失。

1.6 統計學分析

2 結 果

2 名檢查者間比較得到的Kappa值>0.70，表明檢查者間有良好的一致性。

表 1數據顯示B、C組整體上去除玷污層優勢明顯，兩者之間無統計學意義(P>0.05)，與其它3 組比較有統計學意義(P<0.05)。D組整體上次于B、C組，好于A、E組，與各組比較均有統計學意義(P<0.05)。

沖洗液整體上1/3中1/3尖1/3A組4.40±0.89a3.70±0.954.50±0.855.00±0.00B組1.37±0.62b1.10±0.321.40±0.851.60±0.52C組1.60±0.89b1.20±0.421.30±0.482.30±1.16D組2.30±1.56c1.30±0.671.40±0.704.20±0.92E組5.00±0.00d5.00±0.005.00±0.005.00±0.00

注： 不同上標字母的組別表示2 組之間比較，P<0.05

B、C、D組在其上1/3、中1/3處的去除玷污層的能力效果明顯，根管內牙本質壁比較清潔，少量碎屑存在，無明顯玷污層結構，可見大量牙本質小管口開放，三者之間無統計學意義(P>0.05)，但是D組有部分牙本質小管口擴張和管周牙本質過度脫礦腐蝕現象，在根尖1/3處，B組顯示出更有效的去除能力,盡管存在少量殘存碎屑，與其它組相比，清潔效果明顯(P<0.05)，C、D組在尖1/3處盡管可見牙本質小管口開放，但也有明顯的玷污層覆蓋，C組去除能力優于D組(P<0.05)。對于A組，整體上去除玷污層效果好于E組(P<0.05)，可見部分牙本質小管開放，明顯玷污層存在，厚薄不均，在中1/3、尖1/3處與E組比較，兩者之間無統計學意義(P>0.05)。E組較其它各組去除玷污層效果最差，根管壁可見大量玷污層，極少有開放牙本質小管口存在(圖 1)。

圖 1 各組牙本質玷污層情況 (SEM， ×1 000)

Fig 1 The dentin smear layer of the groups (SEM， ×1 000)

3 討 論

次氯酸鈉沖洗液作為根管沖洗液，具有去除玷污層中以及根管中有機物的能力[6]，已經被廣泛使用。但其具有一定刺激性，為了降低次氯酸鈉的刺激性，臨床通常使用低濃度的次氯酸鈉溶液如濃度2.5%和1%，1%次氯酸鈉液也可以去除玷污層中的有機成分[7]；但是單獨使用次氯酸鈉對玷污層的去除作用甚微[8]，甚至還有可能降低其根管內牙本質壁上的顯微硬度，改變其牙本質的理化性能[9]。目前，尚無一種沖洗液可以在單獨使用時既可以去除根管內的有機物又能去除根管壁上的無機物，通常需要2 種或2 種以上沖洗液聯合使用。有研究提出，使用螯合劑[10]，可以配合根管治療時的器械預備，主要作用是螯合根管內玷污層，使之與根管內牙本質壁分離，然后被沖洗液帶出根管。對根管治療的效果有顯著提升。

依替膦酸(也稱為1-羥基亞乙基二膦酸-1,1-二膦酸鹽或依替膦酸)，臨床上以二鈉形式被用作骨代謝調節藥。對體內磷酸鈣有較強的親和力，能抑制人體異常鈣化和過量骨吸收，減輕骨痛[11]，依替膦酸，易溶于水形成螯合劑，通常用作城市水處理方面及家庭和個人護理產品如香皂防腐劑和食品消毒方面[12]。它們能與鈣、鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩定的螯合物，能溶解金屬表面的氧化物。

玷污層是在根管預備時產生的，有效的去除玷污層從而減少微滲漏[13]，已被大多數學者認可。有研究表明，不同器械根管預備時，產生的玷污層也不相同[14]。它們緊密貼附于根管內壁上，單純的機械方法是不能夠被完全去除。

本實驗中，A組單獨使用高濃度次氯酸鈉溶液，玷污層殘留明顯。B、C、D組均與次氯酸鈉溶液聯合應用，結果表明對玷污層去除效果顯著(P<0.05)。其中D組作為陽性對照組，采用了臨床上通用的濃度1% 次氯酸鈉溶液和17% EDTA聯合應用。原因在于EDTA螯合根管內無機物，使之與根管壁分離，進而被沖洗液帶出根管。但是要控制EDTA的作用時間，濃度EDTA沖洗根管，能與羥磷灰石中的鈣等金屬離子發生螯合反應，有效溶解玷污層中的無機物,但隨著作用時間的延長，盡管能夠有效去除根管內玷污層，但是長時間使用EDTA可導致牙本質的逐漸溶解，會造成牙本質小管擴張和管周牙本質的過度脫礦腐蝕，因此建議沖洗時間不應超過1 min[15-16]。 而B、C兩組采用依替膦酸溶液與次氯酸鈉溶液聯合，其作用跟EDTA類似，具有螯合鈣等金屬離子的能力，在本次實驗中，可以看出對牙本質小管口及管周牙本質破壞程度較輕，看到其具有保留正常牙本質結構的能力。

但是無論選擇何種螯合劑，在本次實驗中，與低濃度次氯酸鈉聯合應用對根尖1/3的玷污層的去除，都不盡如人意。有研究表明，同溫度不同濃度次氯酸鈉對玷污層的去除效果不同，同濃度不同溫度的次氯酸鈉溶液對玷污層的去除效果也不同[17-19]。本實驗中，各組所用的劑量及作用時間均相同，這可能是C、D組在根尖1/3處，對玷污層的去除效果不佳的原因。

另外，在本實驗研究中，所使用的離體牙樣本處理前的礦物質含量沒有確定。由于離體牙是從不同患者身上隨機采集的，有年輕的正畸拔牙減數患者，也有因牙周病導致的拔牙患者，以及每個離體牙根管形態、內徑大小等因素。這樣有可能導致所有的離體牙內的礦物質含量都不會相同。因此，由于最初的離體牙樣本礦物質含量的不同，結果可能會引起各組之間的差異。所以在本實驗中，盡量選擇外形、大小、根管形態相近的離體牙，并增加了陽性對照組和陰性對照組。而作為陰性對照組的生理鹽水沖洗液，其對玷污層作用效果甚微，可見大量玷污層覆蓋牙本質小管。

綜上所述，目前的結果顯示，對于所測試的兩種螯合劑各有不同的功效，這可能影響其最佳的臨床應用模式。EDTA是一種強力螯合劑，可快速除去玷污層，但也有腐蝕的牙本質結構的潛力。另一方面，依替膦酸是較弱的螯合劑，可以在整個根管預備過程中更好的保留牙本質結構。未來的研究旨在更好地應用依替膦酸溶液在根管治療中的作用，及其對根充材料的適應性和封閉能力的影響及對牙根強度的影響。